KR100215199B1 - Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device - Google Patents

Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device Download PDF

Info

Publication number
KR100215199B1
KR100215199B1 KR1019960030556A KR19960030556A KR100215199B1 KR 100215199 B1 KR100215199 B1 KR 100215199B1 KR 1019960030556 A KR1019960030556 A KR 1019960030556A KR 19960030556 A KR19960030556 A KR 19960030556A KR 100215199 B1 KR100215199 B1 KR 100215199B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gradient
magnetic resonance
nuclear magnetic
resonance tomography
image
Prior art date
Application number
KR1019960030556A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR980008170A (en
Inventor
조장희
Original Assignee
조장희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조장희 filed Critical 조장희
Priority to KR1019960030556A priority Critical patent/KR100215199B1/en
Publication of KR980008170A publication Critical patent/KR980008170A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100215199B1 publication Critical patent/KR100215199B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0209Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 발명자가 선발명한 핵자기 공명헌상을 이용깐 단층촬영기(NMR-CT)의 소음결점을 개량하고 영상명성범을 새로히한 무소옴 핵자기 공명단층 촬영기 및 그촬영기법으로서의 영상방법에 관한 것으로서, 기존의 그레디언트 펄스가 시간에 따라 X-Y-Z 축상에서 면하는 푸리어 변환The present invention relates to a non-ohm nuclear magnetic resonance tomography camera which improves noise defects of a tomography camera (NMR-CT) using a nuclear magnetic resonance ancestor selected by the inventor and renews an image fame, and an imaging method thereof. Fourier transform in which the existing gradient pulses face on the XYZ axis over time

영상방법을 이응하지 아니하고 프로젝션 리컨스트럭션 방법을 사용하여 코딩그레디언트의 면학를 기계적으로 물체 또는 리딩그레디언트의 회전시킴으로서 검출함으로서 소리가 나지암게 영상을 획득한 것이다.Instead of responding to the imaging method, the projection reconstruction method is used to detect the surface of the coding gradient by mechanically rotating the object or the leading gradient to acquire the image.

Description

무소음 핵자기 공명단층 촬영기 및 그 촬영장치Noiseless nuclear magnetic resonance tomography machine and its photographing device

인체가 강한 외부 자장에 놓이게 되면 몸속의 수소(lH)와 같은 원자핵은 미세한막대자석과 같이 행동하게 되는데 이를 스핀 또는 자화(magnetization)라고 한다.When the human body is placed in a strong external magnetic field, atoms such as hydrogen (lH) in the body behave like microscopic bar magnets, which are called spin or magnetization.

스핀은 일정한 방향성을 띠며 자장방향에 대 해 자장에 비례하는 라머(Larmore)주파수로 세차(괭이 )운동을 한다.The spin is directional and precesses at the Larmore frequency relative to the magnetic field in the direction of the magnetic field.

스핀은 고주파(匹) 펄스에 의해 여기(excitation)되며 이에 반응하는 스핀들의 위치는 경사자계장(gradient)을 가하면 알수있다. 旴 펄스는 외부자장(Bo)과 나란하게 횡측으로 배열되어 있는 스핀 또는 자화(Mo)를 가로측(x-y) 평면으로 눕게한다. 스괸이 가로 평면에 왔을때 旴 펄스를 멈추게 되면 스핀은 z 방향에서 90o 누운결과가 된다. Mo가 z측으로 부터 얼마만큼 누웠느냐가 旴의 숙임각 θ라고 한다. 旴 펄스에 의해 가로 평면쪽을 누운 스핀은 횡축 성분(Mz)과 가로측 성분으로 나눌수 있다. 이들중 Mxy만 旴 코일에 의해 服 신호로 검출된다. 만약 90。RF를 x축으로 가했다고 하면 Mo는 My가 되고.Mz는 O이 될것이다.The spin is excited by high frequency pulses and the position of the spindle in response is known by applying a gradient. The pulse causes the spin or magnetization (Mo), which are arranged laterally in parallel with the external magnetic field (Bo), to lie in the horizontal (x-y) plane. Stopping the 旴 pulse when the scan is in the horizontal plane results in a spin lying 90o in the z direction. How much Mo lies from the z side is called the lean angle of 旴. The spin lying down on the horizontal plane by the pulse can be divided into the horizontal component (Mz) and the horizontal component. Of these, only Mxy is detected as a dry signal by the coil. If we apply 90 ° RF to the x-axis, Mo will be My and Mz will be O.

이때의 My가 MR신호 S(t)로 검출되며 최대크기의 신호를 낸다.My at this time is detected as MR signal S (t) and gives a signal of maximum magnitude.

시간이 지나면서 My를 이루고 있던 스핀들은 가로평면상에서 흩어지면서 (dephasing)신호가 감소하게 된다. 계속 시간이 흐르면 스핀들이 우산을 접는것과 같은 형태로 z축으로 모이게 되는데 수초후에는 평형상태인 Mz가 된다. 자장의 세기가 위치에 따라 선형적으로 변화는 것을 경사자장 또는 경사자계라고 하뎌As time goes by, the spindle that is My is scattered on the horizontal plane and the signal decreases. As time goes by, the spindle gathers on the z-axis, like a folding umbrella, and after a few seconds it becomes the equilibrium Mz. The linear change of magnetic field strength with position is called gradient field or gradient field.

자장변화의 위치에 대한 기울기가 바로 경사자장의 세기가 된다. 예를들어 1n∴The slope of the magnetic field change is the strength of the gradient magnetic field. For example, 1n∴

거리에 자장이 1OmT(1OOGauss) 변한다고 하면 이때의 경사자장의 세기는 1OmT/m가 된다. 경사자장이 없을때는 균일한 자장속에 있는 환자의 스괸들은 같은 라머주파수를 갖는다. 그러나 경사장이 걸려 있고 그 세기를 알면 위치에 따라서 자장의 세기를 계산할 수 있으므로 자연히 위치에 따른 라머 주파수가 결정된 핵자기 공명단층 좔영에서 현재 쓰이고 있는 모든 기법[스핀에코 시퀀스(spin echo sequence), 그리디언트 에코 시퀀스(gradient echo sequence), 스파이럴 시퀀스(spiral scan seqㄴ1ence), 인버젼 리커버리 시퀀스(inversion recovery).에코 프레너 이미징(echo plannar imaging) 등]은 그레디언트 펄스가 사간에 따라 변화하는 방법을 사용하고 있다.If the magnetic field changes by 100mT (100Gauss) in the distance, the intensity of the gradient magnetic field is 100mT / m. In the absence of gradient magnetic fields, the patient's swabs in a uniform magnetic field have the same rammer frequency. However, if the slope is hung and the strength is known, the strength of the magnetic field can be calculated according to the position. Gradient echo sequence, spiral scan sequence, inversion recovery sequence, echo plannar imaging, etc.] I use it.

기존의 방법은 퓨리어 이미징기법을 근간으로 2차원 영상을 구성하기 때문에 주파수영역(frequency domain)을 스캔하기 위해서는 코딩 그레디언트(coding gradient )와 리 딩 그레디 언트(reading g7adient )를 사용한다.Conventional methods construct two-dimensional images based on Fourier imaging techniques, so that coding gradients and reading gradients are used to scan the frequency domain.

코텅 그레디언트와 리딩 그레디언트는 이미징 하는데 있어서 그 크기가 다른 그레디언트에 비해 크므로 소음을 일으키는 중요한 원인이 된다. 따라서 이 두 그레디언트를 없애거나 대치할 수 있으면 MRI에서 나은 소음을 줄일 수 있게 된다. 금번 발명품에서는 코딩 그레디언트는 회전(rotation)으로 리딩 그레디언트로 DC 오프세트(Offset)로 대치하여 소리를 없앨수 있게 하였다. 코딩 그레디언트는 다소 소음이 리딩 그레디언트 보다는 적어 한 티알(TR : repetition time)마다 점차적으로 늘어나거나 줄어들거나 하는 방식으로 그 크기가 변하는데 이 역시 MRI에서 소음을 일으키는 주된 원인이 된다. 퓨리어 이미징 기법에서 코딩그레디언트의 변화는 필수적이기 때문에 소리를 줄이기 위해서는 기존의 퓨리어 이미징기법과는 달리 이미지를 얻어야 하고 영상을 재구성하기 위해서 프로젝션 리컨스트럭션 방법(projection reconstruction)을 사용한다. 따라서 본발명에서는 코딩 그레디언트의 변화를 물체의 회전 또는 그레디언트의 회전으로 대치하였고 이러한 원리에 의해서 皿I 영상의 위치정보는 경사자계를 이용하여 얻어 프로젝션 값을 얻어 3차원 영상재구성(3-D Projection Reconstiontion Algorithm) 수학을 이용 영상을 재구성 하였다.The nose and leading gradients are important in imaging because they are larger than other gradients in imaging. Therefore, the ability to remove or replace these two gradients can reduce the noise on the MRI better. In this invention, the coding gradient is replaced by a DC offset as the leading gradient by rotation, so that the sound can be eliminated. Coding gradients are somewhat less noise than leading gradients, so that their size changes in a way that gradually increases or decreases in each repetition time (TR), which is also a major cause of noise in MRI. Since the change of coding gradient is essential in the Fourier Imaging technique, unlike the existing Fourier Imaging technique, the image must be acquired to reduce the sound, and the projection reconstruction method is used to reconstruct the image. Therefore, in the present invention, the change of the coding gradient is replaced by the rotation of the object or the rotation of the gradient. Based on this principle, the positional information of the 皿 I image is obtained by using a gradient magnetic field to obtain a projection value, and thus 3-D Projection Reconstiontion. The algorithm was reconstructed using mathematics.

선택경사자장(Select ion Gradient )Select ion gradient

[도 1 참조][See FIG. 1]

皿 영상을 얻기 위해서는 먼저 영상하고자 하는 부위의 단면을 선택한다.To obtain the image, first select the section of the part to be imaged.

영상단면의 선택을 위해 경사자장을 가한 상태에서 원하는 단면의 두께에 해당되는 주파수범위를 갖는 旴를 가해준다.In order to select the image section, a slope having a frequency range corresponding to the desired thickness of the section is applied while applying a gradient magnetic field.

따라서 라머 주파수가 달라지므로 영상단면의 방향으로 경사자장을 걸면 위치에Therefore, the rammer frequency changes, so if you put the gradient magnetic field in the direction of the image section,

원하는 영상단면에 해당되는 주파수범위를 갖는 旴 펄스를 가해주면 해당되는 단면에서만 服 신호를 내게된다. 이때의 경사자장을 선택경사자장(Selection Gradient)라고 하며 보통은 z-측으로 가해진다고 해서 z-경사자장이라고 한다.Applying a pulse with a frequency range that corresponds to the desired image section produces a dry signal only at that section. The gradient field at this time is called the selection gradient field and is usually called z-slope field because it is applied to the z-side.

(판독 경사자장(reading gradient) [도 1 참조](Reading gradient (see Fig. 1)

경사자장이 걸린 상태에서는 (r1, r2)의 위치에서 나오는 신호의 주파수가 (fl,f2)로 나오게 되며 실제로 旴 코일에서 검출되는 신호는 모든 곳에서 나오는 신호가 합쳐져 여러 주파수가 섞여있기 때문에 퓨리어 트랜스폼(Fourier Transform(FT)이라고 하는 단계를 거치면 각 위치에서 나오는 신호를 주파수 별로 분리할수 있다. 이때 경사장이 걸린 판독경사자장(reading gradient)이라고 하며 경·사자장에 의해 위치정보가 주파수로상태에서 신호를 읽는다고 하여 x-경사장이라고 한다. 또는 이 부호화된다 하여 주파수 부호화 경사자장(frequency encodig gradient )이 라고 한다.The frequency of the signal from the position of (r1, r2) comes out as (fl, f2) in the state of gradient magnetic field. In fact, the signal detected from the coil 퓨 is Fourier because the signals from all the places are combined and several frequencies are mixed. A step called Fourier Transform (FT) separates signals from each location by frequency, called a reading gradient with a gradient field, and the positional information is transformed by the Reading a signal at is called an x-slope, or is encoded as a frequency-encodig gradient.

위사ㅂ호화 겨사자자( h d· d· t) [도 2 참조]Weft mustard mustard (h d · d · t) [See Fig. 2]

판독경사자장 이외에 위치정보를 알아낼수 있는 방법으로 위상부호화 경사자장을 이용하는 것이다. 도 2에 보인 것처럼 경사자장의 크기를 바꾸어 가며 펄스형태로 가해준다. 이렇게 얻은 신호를 위상부호화 경사자장의 세기순서로 배열하면 이것이 곧 k-space 데이타가 된다.In addition to the read slope field, a phase-encoded gradient field is used as a method of determining position information. As shown in Figure 2 is applied to the pulse form while changing the magnitude of the gradient magnetic field. Arranging the signals in this order in the intensity order of the phase-coded gradient magnetic fields is the k-space data.

예를들어 (rl, r2, r3)에서 각 스핀의 움직임을 보면 스괸이 겅험하는 경사자장의세기가 강하면 세차운동속도(라머주파수)가 빨라지며 따라서 위치에 따라 주파수가 달라지게 된다. 즉 경사자장의 면적에 비례해서 각 위치의 스핀들의 위상이 위상부호화 경사자장이 끊어진 직후의 스핀흩어지는 정도도 커진다. 따라서 위상을 보면 rl과 了3 위치에서는 경사자장에 비례해서 돌아가 있게 되는데 이는 경사자장의 중심 r2와 멀수록더많이 들아가거나 더 적게 돌아가게 된다. 허나 r2에서는 경사자장이 걸려 자장의 세기가 변하지 않으므로 스괸의 위상은 항상 같다. 스괸위상 변화속도가 곧 그 위치와 대응되므로 皿신호에서 k-space 상의 세로방향으로 퓨리어 변환을 하면 위상부호화 경사자장이 걸린 방향의 위치정보를 얻을수 있다.For example, looking at the movement of each spin at (rl, r2, r3), if the strength of the gradient magnetic field is increased, the precession speed (rammer frequency) is faster, and the frequency varies according to the position. In other words, the phase of the spindle at each position increases in proportion to the area of the gradient magnetic field, and the degree of spin dispersion immediately after the phase encoding gradient magnetic field is broken. Therefore, in phase, the rl and 了 3 positions are rotated in proportion to the gradient magnetic field, which means that the farther away from the center r2 of the gradient magnetic field, the more it enters or decreases. In r2, however, the gradient field is applied and the intensity of the magnetic field does not change, so the phase of the swim is always the same. Since the speed of the phase change of phase changes immediately, the position information of the direction in which the phase-coded gradient magnetic field is applied can be obtained by performing a Fourier transform in the vertical direction on the k-space in the signal.

기존의 XR 영상을 획득하기 위해서는 이차원 퓨리어변환(fourier transform)을사용하였으나 bl번에 제안된 방법은 프로젝션 리컨스트럭션(projection reconstruction) 방법을 이용하여 2차원 영상을 구성한다.Conventional two-dimensional Fourier transform was used to acquire the XR image, but the proposed method in bl is composed of two-dimensional image using projection reconstruction method.

프로젝션 리컨스트럭션 방법을 이용하여 코딩그레디언트(coding gradient)의 사용을 리딩그레디언트(reading gradient)의 회전으로서 대치한다. 이때 리딩그레디언트는 DC 오프세트(offset)로 구현하고 셀렉션 그레디언트(selection gradient)는 기존의 것과 동일하다.The projection reconstruction method is used to replace the use of a coding gradient as the rotation of the reading gradient. At this time, the leading gradient is implemented with a DC offset, and the selection gradient is the same as the existing one.

퓨리어 변환영상 재구성도 : k-space에서의 인터포레이션(interpolation)을 통하여 가능함.Fourier transform image reconstruction: Possible through interpolation in k-space.

프로젝션 리컨스트럭션방법을 사용한 服 영상의 3차원 구성은 3차원 퓨리어 변환기법이나 하다마드엔코딩(hadamad encoding) 기법을 이용하여 구현할수 있다.The three-dimensional configuration of the dried image using the projection reconstruction method can be implemented using a three-dimensional Fourier transform method or a Hadamad encoding technique.

프로젝션 데이타(projection data)는 주파수영역(frequency domain)에서 직교좌표(cartesia coordiate)로 좌표편환과 인터폴레이션(interpolation) 과정을 거쳐 기존의 퓨리어 변환영상 재구성기멉을 사용할수 있다.Projection data is a Cartesian coordiate in the frequency domain, and can be used with the existing Fourier transformed image reconstructor through coordinate transformation and interpolation.

도 1은 종래의 스핀-에코 펄스 시퀀스1 is a conventional spin-echo pulse sequence

도 2는 위상부호화 경사자장과 스된 위상관계2 is a phase relationship between a phase coded gradient magnetic field and a cross

도 3은 무소음 싱글 슬라이스 스괸-에코 펄스 시퀀스Figure 3 is a noiseless single slice swim-eco pulse sequence

도 4은 무소음 퓨리어코딩 덜티슬라이스 스괸-에코 펄스 시퀀스Figure 4 shows a noiseless Fourier coding dulty slice swim-echo pulse sequence.

도 5는 무소음 하다마드엔코딩 멀티슬라이스 스핀-에코 펄스 시퀀스5 is a noise-free Hadamard encoding multislice spin-echo pulse sequence.

도 6는 시뮬레이션 딪 실험영상을 위한 모형6 is a model for a simulation run experiment image

도 7은 시뮬레이션 및 실험결과7 is a simulation and experimental results

도 8은 무소음 퓨리어코딩 멀티슬라이스 스핀-에코 펄스 시퀀스로 얻은 실험결과FIG. 8 shows experimental results obtained with a noiseless Fourier Coding multi-slice spin-echo pulse sequence.

도 9는 무소음 하다마드엔코딩 멀디슬라이스 스핀-에코 펄스 시퀀스로 얻은실험결과Fig. 9 shows experimental results obtained with a noiseless Hadamard encoding muldislice spin-echo pulse sequence.

도 10은 회전경사 코일의 구조도10 is a structural diagram of a rotation gradient coil

1.기존의 MR 영상을 획득하기 위해서는 이차원 퓨리어변환(fourier transform)을사용하였으나 이번에 제안된 방법은 프로젝션 리컨스트럭션(projection reconstruction) 방법을 이용하여 2차원 영상을 구성한다.1. To obtain the existing MR image, two-dimensional Fourier transform was used, but the proposed method constructs two-dimensional image by using projection reconstruction method.

2. 프로젝션 리컨스트럭션 방법을 이용하여 코딩그례디언트(coding gradient)의 사용을 그레디언트의 회전으로 대치한다. 이때 리딩그레디언트는 DC 오프세트(offset)로 구현하고 셀렉션 그레디언트(selection gradient)는 기존의 것과 동일하다.2. Use the projection reconstruction method to replace the use of the coding gradient with the rotation of the gradient. At this time, the leading gradient is implemented with a DC offset, and the selection gradient is the same as the existing one.

3. 프로젝션 리컨스트럭션방법을 사용한 AR영상의 3차원 구성은 3차원 퓨리어변환기법이나 하다마드엔코딩(hadamad encoding)을 이용하여 구현할수 있다.3. The three-dimensional construction of AR images using the projection reconstruction method can be implemented by using three-dimensional Fourier transform or Hadamad encoding.

4.프로젝션 데이타(project data)는 주파수영역(frequency donlain)에서 직교좌표(cartesian coordiate)로 좌표편환과 인터포레이션(interp이ation) 과정을 거쳐 기존의 퓨리어 변환영상 재구성기법을 사용할수 있다.4. Projection data can be used with the existing Fourier transformed image reconstruction method through coordinate transformation and interpolation from Cartesian coordiate to frequency donlain.

5.기계적 장치로서 도 10과 같이 리딩그레디언트 실린더(3)의 회전을 의한 기계적 구성은 코인실린더(1)와 쉴딩실린더(2)와 지지실린더(Supportion cylinder)(4)의 사이에서 회전하게 되어 있으며 일상 180。나 360o 를 회전한다.5. As a mechanical device, as shown in FIG. 10, the mechanical configuration by rotating the leading gradient cylinder 3 rotates between the coin cylinder 1, the shielding cylinder 2, and the support cylinder 4; Rotate 180 ° or 360o daily.

미설명 부호 (5)는 임베드바운드 (6)은 앵글인디케이타이다Unexplained symbol (5) is an embedded boundary (6) is an angle indicator.

[소리 안나는 MRI 펄스 설명][Explanatory MRI Pulses]

기존의 MRI 영상에 쓰이는 백-프로젝션(Back-Projection Reconstruction) 펄스시퀀스에서는 영상하고자 하는 대상을 고정시키고 판독 경사자장(reading gradient )와 위상부호화 경사자장(reading gradient )와 위상부호화 경사자장(phase encoding gradient)을 원하는 크기로 변화시키면서 영상을 얻었다.In the back-projection reconstruction pulse sequence used in the existing MRI image, the object to be imaged is fixed, and the reading gradient and the phase encoding gradient and the phase encoding gradient ) To obtain the desired size.

( 스 캔 )( scan )

그러나 기존의 방법은 경사자장의 크기를 변화시키면서 MRI 영상을 얻었으므로 영상신호를 얻는 과정에서 소리를 출일수가 없었다. 따라서 본 발명은 대상을 고정시기고 위상부호화 경사자장을 기계적으로 변화시키는 장치를 발명하였다.However, in the conventional method, MRI images were obtained while varying the magnitude of the gradient magnetic field, so that the sound could not be emitted in the process of obtaining the image signal. Therefore, the present invention invented a device for fixing the object and mechanically changing the phase encoding gradient magnetic field.

또한, 도 3의 새로운 펄스시퀀스처럼 판독 경사자장으로 일정한 DC 경사자장만 주고180o 나 360o 를 회전시키면서 얻어지게 된다. 따라서 영상하고자 하는 대상을 일정한 각도(θn)로 변화시기면서 180o 를 회전하여 데이타를 얻으면, 기존의 백-프로젝션 리컨스트럭션(Back-Projection Reconstruction) 펄스 시퀀스-에서 얻는 프로젝션 데이타(Projection Data)를 얻게된다. 이렇게 얻은 데이타는 X-Ray에서 쓰는 프로젝션 리컨스트럭션(Projection Reconstruction)을 하거나 K-Space에서 2-D 인터포레이션(interpolation)을 하여 직교좌표(Cartesian Coordinate)의 데이타를 얻어 퓨리어 변환을 하여 영상을 얻는다.In addition, as shown in the new pulse sequence of FIG. 3, only a constant DC gradient is given to the read gradient field and is obtained by rotating 180 ° or 360 °. Therefore, if you obtain data by rotating 180o while changing the object to be imaged at a constant angle (θn), you get projection data obtained from the existing Back-Projection Reconstruction pulse sequence. . The obtained data is obtained by performing projection reconstruction on X-Ray or performing 2-D interpolation on K-Space to obtain Cartesian Coordinate data and performing Fourier transform to obtain an image. Get

[수학적 해석]Mathematical Interpretation

P(x',θ)는 선나y',θ)를 따르는 f 함수의 적분값이며, 즉,P (x ', θ) is the integral of the f function along the line or y', θ), i.e.

( 스 캔 )( scan )

이고 ㄷ·',θ)는 x-y 평면의 원점을 지나는 직선이다.And c · ', θ) are straight lines passing through the origin of the x-y plane.

퓨리어 변환의 일반식은 다음과 같으며 이는 핵자기 공명영상에서 K-Space 데이타에 해당한다.The general formula of the Fourier transform is as follows, which corresponds to K-Space data in nuclear magnetic resonance imaging.

( 스 캔 )( scan )

따라서. 영상 f(r,θ)는therefore. The image f (r, θ) is

( 스 캔 )( scan )

여기서 P'(x,θ)는 필터가 프로젝션 데이타이다. 식 [2]에서 얻어진 데이타를 인터포레이션(Interpolation)하여 fθ(ωx,ωy)를 얻을수 있으며 이는 다음식과 같이 표시소수 있다.Where P '(x, θ) is the filter projection data. The data obtained in Equation [2] can be interpolated to obtain fθ (ωx, ωy), which can be expressed in the following equation.

( 스 캔 )( scan )

따라서 식 [기의 프로젝션 리컨스트럭션이나 식 [티의 퓨리어 역변환은 다음과 같은 곁과를 만든다.Therefore, the projection reconstruction of the equation or the Fourier inverse transform of the equation [T] produces the following:

( 스 캔 )( scan )

핵자기공명 단층 촬영기는 1980년초 부터 한국을 비롯해서 최초로 소개된 이래전세계적으로 (한대당 200만불을 호가하는 최첨단 진단의료기기) 10,000여대가 생산 보급되어 있으며, 우리나라에도 약 200여대가 각 대학명원 및 일반 명원에서 사용되고 있다. 핵자기 공명 단층 촬영기기는 그 선명도와 병진단등에 있어서 다른 진단 방사선기기보다 뛰어나 현대병원내에서는 없어서는 안될 최첨단 의료기기이다. 그러나, 이미 알려진 바와같이 MRI 촬영시 뇌를 매리는 것과 같이 강한 소리가 나 많은 환자들이 MRI 검사를 하면서 크게 곤욕스럽게 생각하며 또 심지어는 견디다 못해서 MRI 검사자체를 거부하는 경우도 많이 생기는데 중환자의 경우는 사망에 이르게 하는 위험까지 있어 그게 문제가 되어왔다. 이번 소리가 나지않는 MRI 영상기법의 개발은 환자진료에 휙기적인 개선을 가져오고 또 소리 때문에 진료를 받지 못하던 일부 중환자들에게 크게 유용하게 쓰일 것이며 특히 소아과 등에서 어린아이들의 진료에 휙기적인 새로운 진단 가능성을 제공할 것이다.Since its introduction in Korea since the early 1980s, nuclear magnetic resonance tomography equipment has produced and distributed more than 10,000 units (a state-of-the-art diagnostic medical device costing US $ 2 million per unit) and about 200 units in Korea. It is used in Myeongwon. Nuclear magnetic resonance tomography equipment is superior to other diagnostic radiological devices in terms of its clarity and diagnosis, and is an indispensable state-of-the-art medical device in modern hospitals. However, as is well known, many patients who have strong sound, such as brain cramping during MRI scans, feel very embarrassed by MRI scans and even reject the MRI test because they cannot tolerate it. There has been a risk of death, which has been a problem. The development of non-sounding MRI imaging techniques will lead to dramatic improvements in patient care and will be of great use to some critically ill patients who have not been treated for sound, especially in pediatrics. Will offer the possibility.

Claims (7)

통상의 핵자기 공명단층 촬영에 있어서, 기존의 그레디언트 펄스가 시간에 따라X-Y-Z 축상에서 변하는 퓨리어 변환 영상방법을 이용하지 아니하고 프로젝션 리컨스트럭션 방법을 사용하여 코딩그레디언트의 변화를 기계적 회전으로 대치하고 또 리딩그레디언트로 대치하므로 소리가 나지않는 영상 데이타를 얻을 수 있는 특징으로 가진 무소음 핵자기 공명단층 촬영기.In conventional nuclear magnetic resonance tomography, a projection reconstruction method is used to replace the change in coding gradient by mechanical rotation, instead of using a Fourier transform imaging method in which a conventional gradient pulse changes on an XYZ axis with time. Noise-free nuclear magnetic resonance tomography, characterized by the ability to obtain silent image data by replacing with a gradient. 제 1 항에 있어서, 리딩그레디언트 실린더(3)의 기계적 회전 구성은 旴 코일 실린더(1) 및 쉴딩실린더(2)와 지지실린더(4)간에 사이를 두게하여 일정한 각도를 변화시기면서 180o 나 360o 를 회전하게 구성하여 전기적인 펄스의 부호화나 판독경사자장에 무소음이 되게한 것을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영기.The mechanical rotational configuration of the leading gradient cylinder (3) according to claim 1, wherein the mechanical rotational configuration of the leading gradient cylinder (3) is set between 180 ° or 360o while varying the angle between the coil cylinder (1) and the shielding cylinder (2) and the support cylinder (4). A noise-free nuclear magnetic resonance tomography device, which is configured to rotate so as to make noiseless in an electric pulse encoding or reading inclination field. 경사자장의 크기를 변화시기면서 MRI 영상을 얻었으므로 영상 신호를 얻는 과정에서 소리를 줄일수가 없는 통상의 NMR-CT에 있어서, 대상을 고정시기고 경사자장을 기계적으로 변화시기는 방법을 수행하기 위하여 판독 경사자장으로 일정한 DC 경사자장을 사용하고 위상부호화 경사자장(Coding Gradient) 대신에 영상하고자 하는 대상을 일정한 각도(θn)에서 데이타를 얻으면, 기존의 백프로젝션 리컨스트럭션 펄스 시퀀스에서 얻는 프로젝션 데이타를 얻게되고 이렇게 얻은 데이타는 X-Ray에서 쓰는 프로젝션 리컨스트럭션을 하거나 K-Space에서 2-D인터포레이션을 하여 직교촤표(Cartesian Coordinate)의 데이타을 얻어 퓨리어 변환을 하여 영상을 얻게함을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영장치In order to perform the method of fixing the object and changing the gradient field mechanically in the conventional NMR-CT where MRI images are obtained by changing the magnitude of the gradient field, and thus the sound cannot be reduced in the process of obtaining the image signal. If you use a constant DC gradient as the reading gradient field and obtain the data to be imaged at a constant angle (θn) instead of the phase coding gradient, you get projection data from a conventional back-projection reconstruction pulse sequence. The obtained data is obtained by performing projection reconstruction using X-Ray or 2-D interoperation in K-Space to obtain Cartesian Coordinate data and performing Fourier transform to obtain an image. Nuclear Magnetic Resonance Tomography 기존과 같이 MR 영상을 획득하기 위해서 이차원 퓨리어변환을 사용하지 아니하고 프로젝션 리컨스트럭션 소음 핵자기 공명단층 방법을 이용하여 2차원 영상을 구성함을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영장치Noise-free nuclear magnetic resonance tomography, characterized in that two-dimensional image is constructed by using projection reconstruction noise nuclear magnetic resonance tomography without using two-dimensional Fourier transform to acquire MR image. 프로젝션 리컨스트럭션 방법을Projection reconstruction method 이용하여 코딩그레디언트의 사용을 리딩 그레디언트의 회전으로서 대치하며 이때 리딩그레디언트는 DC 오프세트(offset)로 구현하고 셀렉션 그레디언트는 기존의 것과 동일하게 사용할수 있게함을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영장치.Noise-free nuclear magnetic resonance tomography device, which replaces the use of coding gradient as the rotation of the leading gradient, in which the leading gradient is implemented as a DC offset and the selection gradient can be used in the same way as the conventional one. . 프로젝션 리컨스트럭션방법을 사용한 服 영상의 3차원 구성은 3차원 퓨리어 변환기법이나 하다마드엔코딩 기법을 이용하여 구현함을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영장치.Noiseless nuclear magnetic resonance tomography apparatus, characterized in that the three-dimensional configuration of the dry image using the projection reconstruction method is implemented using a three-dimensional Fourier transform method or a Hadamard encoding technique. 프로젝션 데이타는 주파수영역에서 직교좌표로 좌표편환과 인터폴레이션 과정을 거쳐 기존의 퓨리어 변환 영상재구성 기법을 사용할수 있음을 특징으로 하는 무소음 핵자기 공명단층 촬영장치.Noise-free nuclear magnetic resonance tomography system, characterized in that projection data can be used in conventional frequency-reconstruction and interpolation process using the original Fourier transform image reconstruction method.
KR1019960030556A 1996-07-26 1996-07-26 Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device KR100215199B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960030556A KR100215199B1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960030556A KR100215199B1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR980008170A KR980008170A (en) 1998-04-30
KR100215199B1 true KR100215199B1 (en) 1999-08-16

Family

ID=19467612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960030556A KR100215199B1 (en) 1996-07-26 1996-07-26 Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100215199B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR980008170A (en) 1998-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1047951B1 (en) Rapid acquisition magnetic resonance imaging using radial projections
JP5719968B2 (en) Method and apparatus for collecting MR data
JP5201368B2 (en) Method for aligning multiple MR images acquired using alternating readout gradient
Wedeen et al. MRI signal void due to in‐plane motion is all‐or‐none
JP2010523166A (en) Contrast-enhanced MRA using highly constrained backprojection reconstruction method using phase difference composite image
JPS6274352A (en) Method for reducing artificial effect of image
Korin et al. Spatial‐frequency‐tuned markers and adaptive correction for rotational motion
EP0222325A2 (en) Method for reduction of MR image artifacts due to flowing nuclei by gradient moment nulling
Rasche et al. Radial turbo spin echo imaging
Zoroofi et al. MRI artifact cancellation due to rigid motion in the imaging plane
Cohen-Adad High-resolution DWI in brain and spinal cord with syngo RESOLVE
US9116217B2 (en) Apparatus and method for reconstructing 3D image by using magnetic resonance imaging
Sui et al. TURBINE‐MRE: a 3D hybrid radial‐Cartesian EPI acquisition for MR elastography
Shankaranarayanan et al. Two‐step navigatorless correction algorithm for radial k‐space MRI acquisitions
Welch et al. Self‐navigated motion correction using moments of spatial projections in radial MRI
JP2006325834A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
KR100215199B1 (en) Noiseless nuclear magnetic resonance tomography and photographing device
Feng et al. Single-shot MR imaging using trapezoidal-gradient-based Lissajous trajectories
JP2003518428A (en) Imaging magnetic resonance method
Berg Effect of Free Water Elimination on Diffusion Indices in Healthy Volunteers and Patients with Multiple Sclerosis
JPH0316133B2 (en)
Chary Advanced MRI approaches for characterization of tissue microstructural changes in experimental traumatic brain injury
JP3498384B2 (en) Magnetic resonance imaging system
Tournier Diffusion tensor magnetic resonance imaging and fibre tractography in the brain
WO2020212294A1 (en) Susceptibility-weighting from phase-contrast mr imaging

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee